Menü Kapat

Filtreleme Mekanizması Üzerine Bir Çalışma

Filtreleme Mekanizması Üzerine Bir Çalışma

Filtrasyon mekanizmasına ilişkin çalışma, her türlü filtrasyon teknolojisinin geliştirilmesi ve uygulanmasının temelini oluşturur. Yüksek sıcaklıktaki eriyik içinde inklüzyonlar ile filtrasyon arasındaki yüzey arayüz etkileşimi oldukça karmaşıktır ve filtre kekleri kavramı ortaya atılmış olsa da, eriyik akış sürecini gözlemlemek zordur. Etki, mekanik tutma, derin yatak adsorpsiyonu ve düzeltici köpük gibi ilgili teoriler mevcut olmakla birlikte, şu ana kadar bu konuda henüz ortak bir anlayış oluşmamıştır. Alüminyum eriyiğinin süzülmesi Bu, tek bir fiziksel eleme süreci değildir; ancak belirli koşullar altında, parçacıklar ve filtreler çarpışma, yakalama, birikme, yayılma, akış dalgalanmaları, kimyasal reaksiyonlar vb. süreçlerden geçer ve belirli bir mekanizmaya dayalı çok faktörlü bir etkileşimin sonucunu oluşturur. Bu faktörler arasında şunlar yer alır: filtre parametreleri (gözenek boyutu ve dağılımı, filtre sıklığı (ppi), filtre malzemesinin boyutu, şekli, gözenekliliği, kanal kıvrımlılığı, malzeme), safsızlık parametreleri (kapsül boyutu, miktarı, konsantrasyonu, niteliği), eriyik parametreleri (sıcaklık, süre, akış hızı, viskozite, özgül ağırlık, filtrasyon hacmi, basınç yüksekliği, alaşım türü), rafine edici kullanımı, filtrasyon hızı, ön arıtma vb.).

Filtrasyon mekanizmasına ilişkin çalışma, esas olarak çeşitli parametrelerin eriyik filtrasyonu ve tutma davranışına olan etkisini termodinamik, kinetik ve akışkanlar mekaniği perspektiflerinden incelemektedir. Eriyik filtre ortamındaki inklüzyonların akış alanı kütle transfer modeli, gerçek filtrasyon sürecini ve filtrasyon verimliliğini tahmin etmekte ve optimize etmektedir. Bu bağlamda, çeşitli ülkelerden araştırmacılar, farklı filtreleme yöntemleri için modeller oluşturarak ve endüstriyel testler gerçekleştirerek çok yönlü araştırmalar yürütmüş ve birçok faydalı sonuca ulaşmışlardır.

1980’lerin başında, iki tür filtreleme mekanizması özetlenmiştir: derin yatak filtreleme ve filtre keki filtreleme. Matematiksel model sistemi, alüminyum eriyik içindeki TiB2 parçacıkları için çeşitli filtrasyon parametrelerinin kısa vadeli filtrasyon mekanizmasını ve filtrasyon verimliliğini tanımlamak amacıyla kullanılmaktadır. Kinetik parametreler olan filtre ortamı boyutu, kalıntı boyutu ve eriyik akış hızı arasındaki ilişki belirtilmiş ve deneysel simülasyonla doğrulanmıştır.

Filtreleme Mekanizması Üzerine Bir Çalışma

Fiziksel filtreleme mekanizmasının yanı sıra, filtre ile kalıntılar arasındaki kimyasal adsorpsiyon da filtre yüzeyindeki tutma mekanizmalarından biridir. Filtre kanalları nispeten küçüktür ve eriyik, filtrenin iç duvarıyla yeterli bir temas alanına sahiptir. Kalıntılar, sıvı akışının etkisiyle duvar yüzeyine yakın konumdadır ve genellikle kalıntılar ile erimiş metal arasında sızma olmaz; özellikle kalıntıların boyutu ne kadar küçükse, ıslanabilirlik o kadar kötüdür; kalıntılar, nispeten daha iyi ıslanabilirliğe sahip filtre ortamının yüzeyiyle temas ettiğinde, Erimiş metalden kolayca ayrılır ve bu yüzey tarafından adsorbe edilir.

Düzeltme etkisi de filtrasyonun fiziksel mekanizmalarından biridir. Filtrenin (ağın) düzeltme kabiliyeti, türbülanslı metal sıvı akışını filtreden (ağdan) geçerken laminer akış durumuna getirir. Erimiş metal filtreden geçtikten sonra, türbülanslı durumuna geri dönmek için daha uzun bir geçiş bölgesinden geçmesi gerekir; bu da erimiş metalin ikincil oksidasyonunu ve kalıbın aşınmasını azaltır ve cüruf oluşumunda belirgin bir rol oynar.